InAlGaAs/GaAs量子阱的生长及其界面特性

本文研究了以ＩｎＡｌＧａＡｓ作垒层的ＩｎＡｌＧａＡｓ／ＧａＡｓ量子阱的低压金属有机化合物化学汽相淀积（ＬＰ－ＭＯＣＶＤ）生长及其界面特性,发现在适当生长条件下可以解决ＩｎＧａＡｓ和ＡｌＧａＡｓ在生长温度范围不兼容的问题,得到了高质量的ＩｎＡｌＧａＡｓ／ＧａＡｓ量子阱材料．同时用Ｘ光和低温光致发光（ＰＬ）谱研究了量子阱结构的界面特性,表明适当的界面生长中断不仅可以改善界面平整度,而且能改善垒层ＩｎＡｌＧａＡｓ的质量．     

GaAs／GaAlAs中红外量子阱探测器和双色量子阱红外探测器

本文报道我们在国内率先研制的ＧａＡｓ／ＧａＡｌＡｓ中红外（３～５μｍ）量子阱探测器和双色量子阱红外探测器的制备和性能．ＧａＡｓ／ＧａＡｌＡｓ中红外量子阱探测器是光伏型，探测峰值波长为５．３μｍ，８５Ｋ下的５００Ｋ黑体探测率为３e９ｃｍ·Ｈｚ１／２／Ｗ，峰值探测率达到５×１０１１ｃｍ·Ｈｚ１／２／Ｗ，阻抗为５０ＭΩ．ＧａＡｓ／ＧａＡｌＡｓ双色量子阱红外探测器是偏压控制型的两端器件，在零偏压下该探测器仅在３～５μｍ波段有响应，响应峰值波长为５．３μｍ，８５Ｋ温度下５００Ｋ黑体探测率为３e９ｃｍ     

GaAs／AlGaAs单量子阱中界面粗糙度散射

对三种不同生长条件、不同质量的ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ单量子阱进行了输运性质和光致发光谱的研究．在低迁移率的样品中，界面粗糙度对二维电子气的散射起主导作用．我们的研究也表明了：采用（ＧａＡｓ）４／（ＡｌＡｓ）２超晶格代替常规的ＡｌＧａＡｓ层，或在异质结界面生长过程中的停顿，都能有效地减少界面粗糙度．     

分子束外延GaAs／AlGaAs超晶格缓冲层量子阱材料的研究

采用分子束外延技术生长了ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ单量子阱得多量子阱材料。采用ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ超晶格缓冲层掩埋衬底缺陷，获得的量子阱结构材料被成功地用于制作量子阱激光器。波长为７７８ｎｍ的激光器，最低阈值电流为３０ｍＡ，室温下线性光功率大于２０ｍＷ。     

GaAs／AlGaAs分子束外延量子阱材料的研究

采用进口分子束外延设备生长了ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ单量子阱和多量子阱材料。在理论分析和实验总结的基础上，对材料结构进行了优化，增加了ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ超晶格缓冲层来进行缺陷抑制，并在外延时精确地控制生长，这样获得的量子阱材料通过Ｘ射线双晶衍射和Ｃ－Ｖ测量表明：得到的材料性能良，为新型光电器件的制作和进一步的材料研究打下了基础。     

InGaAs／GaAs应变量子阱中的激子发光动力学

本文详细测量并分析了ＩｎＧａＡｓ／ＧａＡｓ应变量子阱中的激子发光衰退特性，研究了激子发光寿命与Ｉｎ组分和阱宽的关系．发现Ｉｎ组分增大时，激子寿命变短，而发光寿命与阶宽的关系不大．文章分析了影响发光寿命的诸多因素，指出在ＩｎＧａＡｓ／ＧａＡｓ量子阱中，由合金无序造成的散射对激子发光寿命有重要的影响．     

低阈值基横模脊形波导GaAs／AlGaAs单量子阱激光器

本文报道了脊形波导结构ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ量子阱激光器的研究成果．我们采用湿法化学腐蚀方法，通过对器件结构参数的优化，制备了性能优越的脊形波导ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ量子阱激光器，器件的阈值电流低于１０ｍＡ，最低值为７．３ｍＡ，而且实现了基横模工作，这是国内报道的该结构激光器的最好水平．     

高精度双晶衍射（HRDCD）方法检测InGaAs／GaAs超薄应变层量子阱结构参数

应变超薄层结构的组分、厚度、应变状态的直接检测，对于器件应用具有重要的意义，本文中，利用ＭＯＣＶＤ方法得到高质量的ＩｎＧａＡｓ／ＧａＡｓ量子阱材料，采用双晶衍射方法的弱信号收集技术，结合运动学理论模拟，得出同时包含几个不同阱宽的ＩｎＧａＡｓ／ＧａＡｓ量子阶结构的重要参数，其检测结果与光致发光（ＰＬ）、透射电子显微镜（ＴＥＭ）等方法的测试结果基本一致，表明Ｘ射线双晶衍射方法是检测超薄层应变量子阱结构的一个有效方法．     

高性能GaAs／AlGaAs量子阱红外探测器的研制

ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ多量了阱结构的红外探测器是近几年出现的一种新型红外探测器。本文对基基本原理作了介绍。并报导了最新研制成果；Ｄλ＝１．４２×１０＾１１ｃｍＨｚ１／２Ｗ＾－１＝Ｒλ＝２．３２×１０＾６Ｖ／Ｗ，峰值响应为８．５μｍ的高性能ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ量子阱红外探测器。     

应变In0.20 Ga0.80As／GaAs单量子阱结构的光谱研究

报道了用光致发光光谱，吸收光谱和光电流谱研究具有相同组伊阱宽，不同覆盖层厚度的应变Ｉｎ０．２０Ｇａ０．８０Ａｓ／ＧａＡｓ单量子阱结构的实验结果，结果理论计算，观察到ＧａＡｓ覆盖层厚度对单量子阱结构的材料质量，应力驰豫和发光淬灭机制的影响，确定了各样品应变值和导带不连续因子Ｑｃ，并讨论了这种结构发光机制。     

InGaAs／GaAs和InGaAs／AlGaAs应变层量子阱中的子带弛豫过程

利用时间光辨光谱技术，在１１￣９０Ｋ温度范围研究了不同阱宽的ＩｎＧａＡｓ／ＧａＡｓ和ＩｎＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ应变层量子阱子带弛豫过程，讨论了这两种量子阱材料中不同散射机制的作用。     

量子阱无序的窗口结构InGaAs/GaAs/AlGaAs量子阱激光器

对ＳｉＯ２薄膜在快速热退火条件下引起的空位诱导ＩｎＧａＡｓ／ＧａＡｓ应变量子阱无序和ＳｒＦ２薄膜抑制其量子阱无序的方法进行了实验研究。并将这两种技术的结合（称为选择区域量子阱无序技术）应用于脊形波导ＩｎＧａＡｓ／ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ应变量子阱激光器，研制出具有无吸收镜面的窗口结构脊形波导量子阱激光器。该结构３μｍ条宽激光器的最大输出功率为３４０ｍＷ，和没有窗口的同样结构的量子阱激光器相比，最大输出功率提高了３６％。在１００ｍＷ输出功率下，发射光谱中心波长为９７８ｎｍ，光谱半宽为１．２ｎｍ。平行和垂直方向远场发散角分别为７．２°和３０°     

高灵敏度低暗电流GaAs量子阱红外探测器

本文报道我们研制的高灵敏度、低暗电流的ＧａＡｓ量子阱长波长红外探测器的制备和性能．探测器具有５０个ＧａＡｓ量子阱和Ａｌ０．２８Ｇａ０．７２Ａｓ势垒，器件制成直径为３２０μｍ的台面型式单管．探测器的主要性能──响应率和探测率与偏置电流和工作温度关系很大．通过材料结构的精心设计和器件工艺的改进使探测器的性能进一步提高：探测峰值波长为９．２μｍ，工作温度为７７Ｋ时，峰值电压响应率为９．７e５Ｖ／Ｗ，峰值探测率超过１e１１ｃｍ·／Ｈｚ／Ｗ，暗电流小于０．１μＡ．     

LP－MOCVD生长InGaAs／GaAs量子阱

用低压ＭＯＣＶＤ（ＬＰ－ＭＯＣＶＤ）生长三种不同的ＩｎＧａＡｓ／ＧａＡｓ应变层量子阱材料，其中两种含ＡｌＧａＡｓ限制层。结果表明，ＡｌＧａＡｓ限制层对量子阱的发光强度影响很大，与没有ＡｌＧａＡｓ限制层的结果相比，带ＡｌＧａＡｓ限制层的结构的发光强度要强一个数量级以上。在低温（１８Ｋ）ＰＬ光谱图中，我们看到，除了存在主峰以外，在主峰两侧还各有一个子峰，这些子峰可能与量子阱的质量有关。     

MOCVD生长带有MQB的量子阱激光器材料

用ＭＯＣＶＤ生长发射波长为８０８ｎｍ的ＡｌＧａＡｓ／ＧａＡｓ量子阱激光器材料。通过在激光器材料的波导中加入多量子势垒（ＭＱＢ）层，有效地限制电子在阱内的复合以及高能电子溢出阱外，从而降低了激光器的阈值电流，提高了它的特征温度。增加了ＭＱＢ后，器件的阈值电流密度Ｉｔｈ从原来的４００￣６００Ａ／ｃｍ＾２下降到３００￣４００Ａ／ｃｍ＾２，特征温度从１６０Ｋ提高到２１０Ｋ。     

MBE生长高质量GaAs／AlGaAs量子阱激光器

我们利用分子束外延方法研制了ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ缓交折射率分别限制（ＧＲＩＮ－ＳＣＨ）单量子阱和双量子阱激光器．对腔长为６００μｍ的端面不镀膜的宽接触条型Ｆ－Ｐ腔激光器，阈值电流密度（平均值）分别为２９０Ａ／ｃｍ２和２４０Ａ／ｃｍ２．腔长在１２００μｍ的双量子阱激光器的阈电流密度低达１９０Ａ／ｃｍ２．对出光面和背面分别镀以增透膜和高反膜的宽接触条型（８０μｍ）．激光器，线性输出功率高达１．８２Ｗ；出光面的斜率效率达到１．０４Ｗ／Ａ；利用湿法化学腐蚀所制备的脊形波导结构单量子阱激光器阈值电流最低可达８ｍＡ     

GaAs／AlGaAs多量子阱结构的热电子效应

采用低温荧光激发光谱研究了ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ多量子阱结构中热电子的驰豫过程，在ＰＬＥ谱中首次观察到ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ多量子阱中ＬＯ声子的发射，用四能带Ｋａｎｅ模型计算了由轻、重空穴杂化效应引起的价带结构的畸变及其对声子发射谱的影响，实验和理论计算结果均表明、光激发热电子可以通过发射ＬＯ声子直接弛豫到激子态上，实现热电子的冷却。     

GaAs/AlGaAs近表面单量子阱的光调制光谱研究

我们利用光调制反射光谱研究了ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ单量子阱，观察到了电子的１１Ｈ及１１Ｌ跃近．通过改变表面垒的厚度，使得真空垒对阱中电子态影响发生变化，由于量子阱中电子态所受的约束的加强，我们观察到了价带到导带的跃迁明显的蓝移（ＨＨ１到Ｅ１，ＬＨ１到Ｅ１）．这种蓝移的现象可以用方势阱加真空势垒及内建电场的模型来解释．     

GaAs/GaAlAs量子阱激子能量调谐的新方法

用分子束外延技术（ＭＢＥ）在ＧａＡｓ量子阱中嵌入ＩｎＡｓ亚单层,可以有效地改变量子阱的激子能量,从而达到波长调谐的目的．激子能量的调谐范围取决于量子阱宽度,并和ＩｎＡｓ层厚度有关．利用有效质量近似,计算给出了能量调谐曲线,结果与实验符合较好．本文给出的结果提供了一种改变量子阱发光器件波长的新方法．     

GaAs／Al0.4Ga0.6As多量了阱红外探测器光吸收计算

本文在有效质量理论基础上计算了ＧａＡｓ／Ａｌ０．４Ｇａ０．６Ａｓ多量了阱子带间光吸收谱以及电子态密度，具体讨论了两种情况的吸收，第一种情况是量子阱只存在一个基态；第二种情况是量子阱中存在一个基态同时还存在一个激发态，最后与有关实验进行比较。